Уже более века назад русский ученый Борис Вейнберг предложил смелую идею: перемещаться по вакуумным тоннелям со скоростью 500 миль в час. Сегодня эта мечта может стать реальностью. Коллектив ученых из Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН и Челябинского государственного университета разрабатывает экологичный сверхскоростной транспорт на магнитной подушке — вакуумный магнитолевитационный поезд (ВМЛТ). Научно-исследовательский проект ведется в рамках регионального проекта РНФ.
Такой транспорт сможет разгоняться до 6000 км/ч — почти как пассажирский самолёт, — но без вредных выбросов и с минимальными энергозатратами. Всё благодаря использованию высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), которые левитируют над магнитными рельсами, не касаясь их. Это устраняет трение и позволяет экономить энергию, в том числе за счёт рекуперации — возврата энергии при торможении.
Один из ключевых секретов технологии — явление «пиннинга» или «захвата» магнитного потока внутри сверхпроводника. Когда материал охлаждается в магнитном поле, он «запоминает» его конфигурацию и сохраняет стабильное положение даже после удаления источника поля. Это обеспечивает не только мощную подъёмную силу, но и устойчивость движения на высоких скоростях.
Расчёты и эксперименты показывают, что даже небольшой блок сверхпроводящего материала может удерживать в воздухе десятки килограммов. Например, в опытах авторов статьи криостат с шестью блоками YBa₂Cu₃O₄ поднимал груз массой 35 кг.
Конечно, остаются проблемы: нужно создавать эффективные криогенные системы, управлять сильными магнитными полями и минимизировать потери энергии. Но каждый из этих элементов найдёт применение не только в транспорте, но и в медицине, микроэлектронике и квантовых технологиях. И возможно, совсем скоро мы сможем добраться из Москвы до Владивостока не за неделю, а за несколько часов — комфортно, безопасно и без вреда для планеты.
Результаты исследования опубликованы в «Челябинском физико-математическом журнале».
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
